Chẩn đoán Loãng Xương: ảnh Hưởng Của Giá Trị Tham Chiếu

Tóm tắt Hiện nay, tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán loãng xương là dựa vào chỉ số T (T-score) của cổ xương đùi đo bằng máy DXA. Máy DXA cung cấp chỉ số T, nhưng không ai biết được nguồn gốc của chỉ số này dựa vào quần thể dân số nào. Theo lý thuyết, chỉ số T là kết quả của 2 thông số: mật độ xương đỉnh (peak bone mineral density – pBMD) và độ lệch chuẩn (SD) của nó. Cho đến nay, vẫn chưa có một công trình nghiên cứu nào để xác định 2 thông số đó ở người Việt. Do đó, chúng tôi thực hiện công trình nghiên cứu này nhằm hai mục tiêu: thứ nhất là xác định pBMD và SD; và thứ hai là đánh giá sự tương đương giữa chỉ số T của người Việt (gọi tắt là TVN) và chỉ số T do máy cung cấp (TDXA). Thiết kế nghiên cứu theo mô hình nghiên cứu cắt ngang (cross-sectional study), với 1227 cá nhân (gồm 357 nam và 870 nữ), từ 18 đến 89 tuổi, được chọn ngẫu nhiên trong các quận thuộc Thành phố Hồ Chí Minh. Mật độ xương (BMD) ở cổ xương đùi, xương sống thắt lưng và toàn thân được đo bằng máy DXA Hologic QDR 4500. Ngoài ra, còn thu thập các dữ liệu về nhân trắc và tiền sử lâm sàng của từng cá nhân. Áp dụng mô hình hồi qui đa thức (polynomial regression) và phương pháp phân tích tái chọn mẫu (resampling method hay còn gọi là bootstraps) để xác định pBMD và SD. Dựa vào 2 thông số này, tính chỉ số TVN cho từng cá nhân. Loãng xương được chẩn đoán khi TVN ≤ -2,5, thiếu xương nếu -2,5 < TVN≤ -1,0, và bình thường nếu TVN >-1,0. Một chẩn đoán như thế cũng được áp dụng cho TDXA. Sau đó, chúng tôi so sánh kết quả của 2 chẩn đoán. Kết quả cho thấy pBMD ở nam thường cao hơn nữ, nhưng độ tuổi đạt pBMD ở nữ sớm hơn nam. Ở nữ, dựa vào chỉ số TVN ở cổ xương đùi, tỉ lệ loãng xương là 28,6%, nhưng dựa vào TDXA tỉ lệ loãng xương là 43,7%. Ở nam, tỉ lệ loãng xương dựa vào TVN là 10,4%, thấp hơn khoảng 20% khi so với tỉ lệ loãng xương dựa vào TDXA (29,6%). Do đó, số cá nhân được chẩn đoán loãng xương dựa trên chỉ số TDXA có xu hướng cao hơn so với chẩn đoán dựa trên chỉ số TVN, và những khác biệt này chủ yếu tìm thấy ở nhóm thiếu xương. Ở nam, trong số 40 người mà TDXA thuộc nhóm loãng xương, có đến 65% (n = 26) người thật ra là thiếu xương dựa vào tiêu chuẩn của TVN. Tương tự, ở nữ, trong số 177 người mà TDXAxếp vào nhóm loãng xương, có đến 35% (n = 61) thật ra là thiếu xương dựa vào tiêu chuẩn của TVN. Hệ số tương đồng (kappa) giữa 2 chẩn đoán TVN và TDXA là 0,54 cho nữ và 0,41 cho nam. Những dữ liệu vừa trình bày cho thấy nếu dựa vào chỉ số T do máy DXA cung cấp có thể chẩn đoán nhiều ca loãng xương hơn so với thực tế. Chúng tôi đề nghị sử dụng số liệu của công trình nghiên cứu này làm giá trị tham chiếu cho chẩn đoán loãng xương ở người Việt.Abstract Currently, the diagnosis of osteoporosis is based on a measurement of femoral neck bone mineral density, which is expressed as a T-score. The T-score is provided by a specific DXA instrument; however, it is not clear the source of reference range that is included in the DXA. Theoretically, T-score is derived from two parameters: peak bone mineral density (pBMD) and standard deviation (SD) of pBMD. In Vietnam, no study has been conducted to estimate these parameters. Therefore, we have undertaken the present study (a) to determine pBMD and SD; and (b) to assess the concordance between T-scores derived from the Vietnamese population (TVN) and T-scores provided by the DXA instrument (TDXA). The study was designed as a cross-sectional investigation, which involved 1227 individuals (including 357 men and 870 women), aged between 18 and 89 years, who were randomly sampled from various districts within the Ho Chi Minh City. BMD at the femoral neck, lumbar spine and whole body was measured by DXA Hologic QDR 4500. In addition, we collected data concerning anthropometry and clinical history for all individuals. We used several polynomial regression models and bootstraps method to determine pBMD and SD. Based on the two parameters, we computed TVN for each individual in the study. Osteoporosis was defined as TVN ≤ -2.5; osteopenia: -2.5 < TVN ≤ -1.0, and normal BMD: TVN > -1.0. A similar diagnosis was also done based on TDXA. We then compared the concordance in diagnosis between the two methods. pBMD in men was greater than in women, but the time of reaching pBMD in men was later than women. In women, based on femoral neck TVN, the prevalence of osteoporosis was 28.6%, but when the diagnosis was based on TDXA, the prevalence was 43.7%. In men, the TVN-based prevalence of osteoporosis was 10.4%, which was lower than TDXA-based prevalence (29.6%). Thus, TDXA tended to over-diagnose osteoporosis than did TVN, and the difference was mainly occurred in the osteopenic group. For example, among 40 men diagnosed by TDXA to have osteoporosis, there was 65% (n = 26) men were actually osteopenia by TVN. Similarly, among 177 women who were diagnosed with osteoporosis by TDXA, 35% (n = 61) were actually osteopenia by TVN. The kappa statistic (a measure of concordance between the two diagnoses) was 0.54 for women and 0.41 for men. These data suggest that the T-scores provided by the Hologic QDR4500 over-diagnosed osteoporosis in Vietnamese men and women. We propose to use the data developed in this study as a diagnostic reference range for the Vietnamese population.Dẫn nhập Loãng xương được định nghĩa là một bệnh mà sức bền của xương suy giảm và dẫn đến dễ gãy xương.(1) Sức bền của xương có thể đo lường qua mật độ xương (bone mineral density – BMD). Do đó, hiện nay việc chẩn đoán loãng xương dựa vào đo lường BMD.(2) BMD biến chuyển theo độ tuổi: tăng nhanh trong thời kỳ niên thiếu, đạt mức độ đỉnh (peak BMD) vào khoảng độ tuổi 20-30, và sau một thời gian ổn định, BMD bắt đầu suy giảm theo nồng độ estrogen (ở nữ) hay độ tuổi (ở nam).(3) Do đó, BMD của một cá nhân thường được so sánh với mức độ BMD đỉnh, và đơn vị tính toán là độ lệch chuẩn. Nếu gọi BMD của một cá nhân i là BMDi, BMD đỉnh của một quần thể là pBMD, và độ lệch chuẩn của pBMD trong quần thể là SD, chỉ số T được định nghĩa như sau:  [1] Theo đề nghị của Tổ chức Y tế Thế giới,(2) nếu T bằng hoặc thấp hơn -2,5 thì được chẩn đoán là loãng xương; nếu T trong khoảng -2,5 và -1,0 là thiếu xương (osteopenia); và nếu T cao hơn -1,0 là bình thường. Công thức [1] cho thấy hai thông số chính của việc chẩn đoán loãng xương chính là mật độ xương đỉnh pBMD và độ lệch chuẩn SD. Hai thông số này thường phải được xác định trong một quần thể dân số. Bởi vì BMD thường khác biệt giữa các sắc dân (chẳng hạn như người da trắng thường có BMD cao hơn người châu Á), nếu dựa vào thông số BMD của người da trắng, việc chẩn đoán loãng xương cho người châu Á sẽ không chính xác, và tỉ lệ loãng xương ở người châu Á sẽ cao hơn thực tế. Ngay cả ở những sắc dân châu Á, cũng có khác biệt đáng kể giữa người Trung Quốc và Thái Lan, hay Nhật và Trung Quốc và Ấn Độ. Do đó, việc xác định hai thông số này phải được thực hiện cho từng sắc dân. Hiện nay, việc chẩn đoán loãng xương ở nước ta thường dựa vào chỉ số T của máy DXA. Tuy nhiên, giá trị tham chiếu (reference ranges) và 2 thông số pBMD và SD thì chưa được rõ ràng về xuất xứ. Ngoài ra, chưa có nghiên cứu nào có hệ thống để xác định giá trị tham chiếu và hai thông số vừa đề cập cho người Việt. Do đó, chúng tôi tiến hành một công trình nghiên cứu nhằm vào hai mục tiêu chính: thứ nhất là xác định giá trị tham chiếu, và xác định hai thông số pBMD và SD; thứ hai là so sánh tỉ lệ loãng xương dựa vào chỉ số T của máy và chỉ số T dựa vào thông số của người Việt.

Phương pháp nghiên cứu

Thiết kế nghiên cứu

Đây là một công trình nghiên cứu được thiết kế theo mô hình nghiên cứu một thời điểm (còn gọi là “nghiên cứu cắt ngang”), theo đó dữ liệu được thu thập hay đo lường tại một thời điểm duy nhất. Mô hình nghiên cứu này thích hợp với mục tiêu xác định giá trị tham chiếu và ước tính tỉ lệ hiện hành, cũng như phân tích tương quan giữa các yếu tố trong một quần thể. Công trình nghiên cứu này được sự phê chuẩn của Hội đồng Khoa học thuộc Bệnh viện 115 và Đại học Y Phạm Ngọc Thạch, và tất cả các tình nguyện viên ưng thuận tham gia nghiên cứu đều được giải thích về mục đích và qui trình nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm nam và nữ khoẻ mạnh bình thường, tuổi từ 18 trở lên (không giới hạn tuổi tối đa), đang sinh sống tại Thành phố Hồ Chí Minh. Lý do nghiên cứu ở các độ tuổi từ 18 trở lên, vì một trong những mục tiêu của nghiên cứu là ước tính BMD tối đa (peak BMD) và ước tính tỉ lệ loãng xương trong cộng đồng, và qua y văn chúng tôi biết rằng BMD tối đa có thể đạt ở độ tuổi từ 18 đến 40 và loãng xương hay xảy ra ở người trên 50 tuổi. Để đảm bảo việc phân tích liên tục, chúng tôi quyết định tuyển các đối tượng trên 18 tuổi. Các đối tượng có các bệnh liên quan đến chuyển hóa xương, hay đang dùng các thuốc có ảnh hưởng đến chuyển hóa calci, hay đang dùng thuốc ngừa thai, hay mắc các bệnh ảnh hưởng đến hấp thu ở đường tiêu hóa không được tham gia vào nghiên cứu. Ngoài ra, các đối tượng có bệnh và nằm tại giường từ 2 tháng trở lên cũng không tham gia vào nghiên cứu. Ước tính cỡ mẫu dựa vào mục tiêu xác định giá trị tham chiếu. Với giả định rằng BMD tối đa khoảng 1,00 g/cm2 và độ lệch chuẩn là 0,11 g/cm2, nếu chúng tôi muốn ước tính thông số này với sai số chuẩn trên dưới 2% và power 80%, thì cỡ mẫu cần thiết cho từng nhóm là 238 đối tượng. Nhưng vì có hai nhóm (nam và nữ), nên tổng số cỡ mẫu cần thiết là 238 x 2 = 576 đối tượng từ 18 đến 40 tuổi. Đối với mục tiêu ước tính tỉ lệ loãng xương, dựa vào y văn chúng tôi giả định rằng tỉ lệ loãng xương ở người trên 50 tuổi là khoảng 20%, và nếu chấp nhận một sai số chuẩn khoảng 5% thì tổng số cỡ mẫu cần thiết là khoảng 246 đối tượng; nếu tỉ lệ là 10% và sai số chuẩn là 3% thì số cỡ mẫu cần thiết là 384. Vì đây là một nghiên cứu cắt ngang, và mục tiêu là xác định giá trị tham chiếu cho chẩn đoán, nên tính đại diện cho một quần thể rất quan trọng. Một trong những biện pháp hữu hiệu nhất để đạt yêu cầu đại diện là chọn đối tượng một cách ngẫu nhiên. Đối tượng nghiên cứu được chọn ngẫu nhiên từ các quận trong Thành phố Hồ Chí Minh. Chúng tôi liên lạc với cộng đồng địa phương như nhà thờ để có danh sách đối tượng, và chọn ngẫu nhiên những người trên 18 tuổi. Các đối tượng được tư vấn sức khỏe miễn phí.

Dữ liệu thu thập

Đối tượng đồng ý tham gia nghiên cứu sẽ được một bác sĩ hay y sĩ trực tiếp phỏng vấn để thu thập các thông tin lâm sàng và đo lường các chỉ số nhân trắc. Một bộ câu hỏi được thiết kế để thu thập các dữ liệu liên quan đến các yếu tố nhân trắc, tiền sử lâm sàng, lối sống, vận động thể lực, thói quen ăn uống, tiền sử gãy xương, và tiền sử té ngã. Độ tuổi được tính từ ngày sinh đến ngày tham gia vào chương trình nghiên cứu. Chỉ số khối cơ thể (BMI) được tính bằng cách lấy trọng lượng (kg) chia cho chiều cao (m) bình phương. Mỗi đối tượng nghiên cứu còn cung cấp các thông tin về thói quen hút thuốc lá trong quá khứ và hiện tại. Tương tự, thói quen uống bia rượu cũng được thu thập qua hàm lượng và thời gian dùng bia rượu.

Phương pháp đo BMD và chỉ số T

BMD được đo bằng máy Hologic QDR Apex 4500 (Bệnh viện Chợ Rẫy). Máy được chuẩn hóa bằng phanton 30 phút trước mỗi đợt đo. Vị trí đo là xương đùi, kể cả cổ xương đùi, xương sống thắt lưng, và toàn thân. BMD xương đùi được xem là biến phân tích chính, vì BMD cổ xương đùi được đề nghị là vị trí để chẩn đoán loãng xương ở phụ nữ. Máy Hologic QDR còn cung cấp chỉ số T cho xương sống thắt lưng và xương đùi. Chúng tôi áp dụng tiêu chuẩn của WHO để chia chỉ số T thành ba nhóm. Nếu một đối tượng trên 50 tuổi có chỉ số T ở cổ xương đùi ≤-2,5 thì được chẩn đoán là loãng xương; nếu T trong khoảng -2,4 và -1,0, chẩn đoán thiếu xương; và nếu T >-1,0, chẩn đoán mật độ xương bình thường. Cần nhấn mạnh rằng, chẩn đoán loãng xương chỉ dựa vào chỉ số T của cổ xương đùi, chứ không phải xương sống thắt lưng hay xương toàn thân.

Xác định giá trị tham chiếu

Hai giá trị tham chiếu được ước tính từ nghiên cứu này là mật độ xương đỉnh và độ lệch chuẩn của mật độ xương. Để ước tính hai giá trị tham chiếu này, BMD của các đối tượng được công thức hóa bằng một hàm số của độ tuổi của đối tượng. Mô hình hồi qui đa thức được chọn để phân tích. Cụ thể hơn, với mô hình này, giá trị kỳ vọng của BMD cho từng đối tượng sẽ được tính bằng công thức: BMD = a + b1a + b2a22222 +b3a3; trong đó α, b1, b2, và b3 là những tham số cần được ước tính từ dữ liệu, và a là độ tuổi. Công thức trên có thể rút gọn thành một đa thức bậc hai, và mô hình tối ưu nhất sẽ được chọn dựa vào chỉ số Akaike Information Criterion (AIC). Từ mô hình tối ưu, mật độ xương tối đa, độ lệch chuẩn, và độ tuổi đạt mật độ đó sẽ được ước tính. Một trong những khó khăn là ước tính khoảng tin cậy của hai thông số pBMD và SD vì khó tìm được một giải pháp có thể “theo đuổi” (tractable solution). Thay vào đó, chúng tôi áp dụng phương pháp tái chọn mẫu (bootstrap hay resampling) để tìm khoảng tin cậy 95% cho pBMD và SD. Theo phương pháp này, 1000 mẫu, mỗi mẫu có 300 đối tượng, được chọn ngẫu nhiên từ quần thể và mô hình hồi qui đa thức trên được áp dụng để phân tích, và pBMD và SD được ước tính cho từng mẫu. Độ phân bố của các ước lượng này được phân tích một lần nữa để đảm bảo sự phù hợp với ước tính ban đầu. Toàn bộ phân tích sẽ tiến hành bằng ngôn ngữ thống kê R (4) với các lệnh trong thư viện Design.(5)

So sánh chỉ số T và chẩn đoán loãng xương

Dựa vào các thông số trong mô hình hồi qui đa thức, chúng tôi xác định giá trị cho pBMD và SD trong công thức [1] cho xương sống thắt lưng và cổ xương đùi. Qua đó, có thể ước tính chỉ số T cho người Việt Nam như công thức [1]. Do đó, có hai chỉ số T: một do máy DXA cung cấp (ký hiệu là TDXA) và một do chúng tôi phát triển dựa trên số liệu thực nghiệm ở người Việt Nam (ký hiệu TVN). Chúng tôi áp dụng tiêu chuẩn của WHO để chẩn đoán loãng xương cho từng đối tượng trên 50 tuổi. Theo tiêu chuẩn này, loãng xương được chẩn đoán cho bất cứ đối tượng nào có chỉ số TDXA hay TVN (cổ xương đùi) bằng hay thấp hơn –2,5. Dựa vào TDXA và TVN, phân chia thành bốn nhóm: 1.Loãng xương theo cả hai chỉ số TDXA và TVN; 2.Loãng xương theo chỉ số TDXA, nhưng không loãng xương theo chỉ số TVN; 3.Loãng xương theo chỉ số TVN, nhưng không loãng xương theo chỉ số TDXA; 4.Không loãng xương theo cả hai chỉ số TDXA và TVN. Dựa vào các kết quả này, chúng tôi phân tích sự tương đồng giữa hai tiêu chuẩn chẩn đoán (TDXA và TVN) bằng kiểm định thống kê kappa.

Kết quả Tính chung, có 1227 cá nhân (357 nam và 870 nữ) tham gia vào công trình nghiên cứu, và các đặc điểm nhân trắc chính cũng như BMD được trình bày trong Bảng 1. Độ tuổi trung bình ở nam (43,5 tuổi) thấp hơn nữ (48,6; P < 0,0001). Trong số này, có 58,5% nam và 51% nữ tuổi dưới 50. Tính trung bình, như dự kiến, mật độ xương ở nam cao hơn nữ khoảng 12% ở cổ xương đùi và ~7% ở xương sống thắt lưng.

Xác định pBMD

Mối liên hệ giữa BMD và độ tuổi tuân theo hàm số đa thức bậc 3 (Biểu đồ 1), và mối quan hệ này thấy ở cả hai nhóm nam và nữ. Theo hàm số này, BMD tăng dần trong độ tuổi 18 đến 25, ổn định trong độ tuổi 25-35, và giảm dần sau tuổi 35. Các biểu đồ cho thấy ở nam và nữ, tỉ lệ suy giảm BMD rất rõ rệt sau tuổi 50, nhưng mức độ giảm ở nữ cao hơn so với nam. Chẳng hạn, BMD xương sống thắt lưng ở phụ nữ ≥70 tuổi giảm 27% so với độ tuổi 20-30; ở nam, tỉ lệ suy giảm này là ~15%. Tỉ lệ suy giảm BMD cổ xương đùi trong độ tuổi 70+ và 20-30 cũng lớn hơn ở nữ (25%) so với nam (13%). Dựa vào tham số của mô hình hồi qui đa thức (Bảng 2), chúng tôi ước tính mật độ xương đỉnh (peak BMD hay pBMD) và độ tuổi đạt pBMD cho nam và nữ (Bảng 3). Nói chung, pBMD ở nam thường cao hơn nữ, nhưng sự khác biệt này tùy thuộc vào xương. Chẳng hạn như xương sống thắt lưng, pBMD ở nam (1,05 ± 0,12 g/cm2; trung bình ± độ lệch chuẩn) cao hơn khoảng 9% so với nữ (0,96 ± 0,11 g/cm2). Tương tự, pBMD cổ xương đùi ở nam (0,85 ± 0,13 g/cm2) cao hơn khoảng 6% so với nữ (0,80 ± 0,11 g/cm2). Ở xương đùi, mức khác biệt khoảng 5% (1,00 ± 0,13 so với 0,95 ± 0,12 g/cm2). Kết quả phân tích trình bày trong Bảng 2 còn cho thấy một xu hướng chung là tuổi đạt pBMD ở nữ tương đối sớm hơn nam. Chẳng hạn như tuổi đạt pBMD cổ xương đùi ở nữ là 22 tuổi, sớm hơn 4 năm so với nam (26 tuổi). Tương tự, tuổi đạt pBMD xương sống thắt lưng ở nữ cũng sớm hơn nam (25 so với 27 tuổi).

Tỉ lệ loãng xương và thiếu xương

Dựa vào pBMD và độ lệch chuẩn, chúng tôi tính chỉ số T cho từng cá nhân tuổi trên 50, và chúng tôi gọi chỉ số này là TVN để phân biệt với chỉ số T do máy DXA cung cấp – TDXA. Ở nữ trên 50 tuổi, chỉ số TVN cao hơn TDXA ở cổ xương đùi (-1,84 ± 0,96 so với -2,27 ± 0,96; P < 0,0001) và xương sống thắt lưng (-1,61 ± 1,28 so với -2,39 ± 1,31; P < 0,0001). Ở nam trên 50 tuổi, một xu hướng tương tự cũng được ghi nhận: chỉ số TVN cao hơn TDXA ở cổ xương đùi (-1,50 ± 0,90 so với -2,01 ± 0,86; P < 0,0001) và xương sống thắt lưng (-1.33 ± 1,33 so với -1,81 ± 1,43; P < 0,0001). Như dự đoán, mặc dù hai chỉ số TVN và TDXA khác nhau, nhưng hệ số tương quan giữa hai chỉ số T rất chặt chẽ (r > 0,98). Phân tích thêm, chúng tôi thấy mối quan hệ giữa hai chỉ số có thể mô tả bằng một mô hình hồi qui tuyến tính phi intercept như sau: đối với cổ xương đùi, TVN =1,177×TDXA cho nữ và TVN = 1,246×TDXA cho nam; đối với xương sống thắt lưng, TVN = 1,298×TDXA cho nữ, và TVN = 1,207×TDXA cho nam. Nói cách khác, ở cổ xương đùi, chỉ số TVN cao hơn TDXA khoảng 0,18 đến 0,25 SD; và ở xương sống thắt lưng, chỉ số TVN cao hơn TDXA khoảng 0,21 đến 0,30 SD. Dựa vào chỉ số TVN và TDXA chia các đối tượng thành ba nhóm theo tiêu chuẩn của WHO: bình thường, thiếu xương, và loãng xương. So sánh tần suất và tỉ lệ của ba nhóm này được trình bày trong Bảng 4. Ở nữ, dựa vào chỉ số TVN ở cổ xương đùi, tỉ lệ loãng xương là 28,6% (n = 116); nhưng dựa vào TDXA tỉ lệ loãng xương là 43,7% (n = 177). Ở nam, tỉ lệ loãng xương (cổ xương đùi) dựa vào TVN là 10.4% (n = 14), thấp hơn khoảng 20% khi so với tỉ lệ loãng xương dựa vào TDXA (29,6%, n = 40).

Khác biệt trong chẩn đoán loãng xương giữa TVN và TDXA